Магнитный усилитель в автогенераторном преобразователе

[thickman]

9 часов назад, irfps сказал:

как правильно построить петлю суммирования? Гиратор писал, что синфазно, Вы противофазно, так как правильно?

Нужно ловить каждое скупое слово  Гиратора. Синфазно говорит – значит так тому и быть. Индуктивность в симметрирующей петле подбираю опытным путем – при слишком большой величине  симметрирование не работает,  а при слишком малой  ток управления огроменный понадобится, особенно при глубокой регулировке, вплоть до полной отсечки МУ в режиме КЗ.

9 часов назад, irfps сказал:

Как избавиться от нестабильности ОС?

Для начала компенсировать обратную связь проще при работе ОС в режиме источника тока, так хотя бы исключается  один полюс.  Вообще, проштудировать придется кучу информации, толку будет больше не от меня, а от посещения профильных форумов, это очень объемная тема.  На форуме Валентина Володина  есть подходящая ветка: http://valvol.ru/topic64-210.html

10 часов назад, Obergan Alexey сказал:

правильно ли я понимаю, что в автоген с его адаптивным мёртвым временем, можно IGBT без обратного диода ставить ?

Низзя без диодов. Если есть желание купировать медленный паразитный диод в мосфете, необходимо в цепи стоков включить по диоду  Шоттки в прямом направлении. Но в таком случае оппозитные диоды (параллельные баянам мосфет+Шоттки)  -  обязательные компоненты.

10 часов назад, z_vip сказал:

Будет ли работать такая схема синхронного выпрямителя?

Работать должно, но без замыкающего диода эффективность не слишком высокая.

Изменено 20 декабря, 2022 пользователем thickman

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[irfps]

Доброе утро.

thickman.

Благодарю за подсказки.

В картинке, которую Вы выкладывали, петля включена противофазно. 

Значит изучаем синфазное, другое включение. 5мгн точно мало, как Вы и писали, ток управления большой, подгорают резисторы. 35мкг много, ток управления стал небольшим, во всем диапазоне регулировки, а вот симметрирования нет.

 

10761  Желтый- ток из Дырки Гиратора, синий- ток в симметрирующей петле. Индуктивность 39 мкг. Амплитуда тока 2А. 

10901  Желтый- ток из Дырки Гиратора, синий- ток в симметрирующей петле. Индуктивность 4мкг. Амплитуда тока 3А.

11011 Желтый- ток из Дырки Гиратора, синий- катоды диодов.  Симметрии нет(индуктивность 39мкг)

FBs1.asc

Изменено 20 декабря, 2022 пользователем irfps

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Obergan Alexey]

@thickman, спасибо вам огромное, за то что делитесь бесценным опытом. Можно я ещё подостаю вас немного глупыми вопросами ?

В общем-то заинтересовался темой контроля намагничивания. Правильно ли я понимаю, что это позволяет поднять ток намагничивания для колечек с высокой проницаемостью, типа нанобаранок, чтоб можно было оставаться в режиме ПНН при малых нагрузках ? Какие ещё это даёт преимущества, ну кроме защиты от загона сердечника в глубокое насыщение ?

И ещё такой момент. Поскольку сверлить Ш-образный сердечник - так себе идея, я видел, вы выкладывали фотку с пермаллоевой лентой, закреплённой с края сердечника. Я тут в своих краях поискал - за разумную цену пермаллоевую ленту не купишь, алиэкспресс на запрос "permalloy foil" выдаёт всё что угодно кроме пермаллоевой ленты. Зато нашёл на ебее некий "аморфный кобальтовый сплав" с проницаемостью в 25000 и предназначенный для экранирования от электромагнитных полей. Можно ли его попробовать использовать ?

Spoiler

 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[thickman]

58 минут назад, Obergan Alexey сказал:

Какие ещё это даёт преимущества, ну кроме защиты от загона сердечника в глубокое насыщение ?

 

Прежде всего контроль Iнам важен для  предупреждения  одностороннего насыщения сердечника. Это особенно актуально для аморфных и нанокристаллических материалов.  Из-за дикой магнитной проницаемости, небольшая по величине постоянная составляющая в токе намагничивания может ввести его в глубокое насыщение. Такое подмагничивание возможно, например, со стороны вторичных обмоток при двухполупериодном выпрямлении по схеме удвоителя тока, или при использовании МУ-регуляторов во вторичках.
Да, можно гонять индукцию во весь опор, как это делает коллега irfps и использовать большую амплитуду Iнам во благо zvs, но сердечник при этом  будет довольно сильно греться.

58 минут назад, Obergan Alexey сказал:

нашёл на ебее некий "аморфный кобальтовый сплав"

 Если это чудо-полотно с высокой проницаемостью вдоль линии проката и имеет не прямоугольную петлю гистерезиса, тогда цены ей нет. Она скорее всего не отожженная, поэтому пластичная. И толщина приличная – 0.1мм, а это тоже большой плюс в данном частном применении. Если вдруг найдется подобная на алиэкспресс - поделитесь  ссылкой  пожалуйста.

Изменено 20 декабря, 2022 пользователем thickman

[max-ti]

1 час назад, Obergan Alexey сказал:

алиэкспресс на запрос "permalloy foil" выдаёт всё что угодно кроме пермаллоевой ленты

попробуй немного по-другому

https://aliexpress.ru/item/1005003583259081.html?spm=a2g0o.search.search_results.2.bd4e54fehcpUVW&sku_id=12000026373140478

[z_vip]

@thickman -> Работать должно, но без замыкающего диода эффективность не слишком высокая.

Простите за ламерский вопрос - замыкающий диод правильно установлен ?

Всем удачи и здравия

[thickman]

14 минут назад, z_vip сказал:

замыкающий диод правильно установлен ?

- правильно!

21 минуту назад, max-ti сказал:

https://aliexpress.ru/item/1005003583259081.html?spm=a2g0o.search.search_results.2.bd4e54fehcpUVW&sku_id=12000026373140478

- отожженая лента чрезвычайно хрупкая и тонкая. Для трансформаторных сердечников то что надо, а для намотки-размотки малопригодная.

----------------------------------------------

Irfps, может быть, стоит так попробовать: https://findpatent.ru/patent/179/1797730.html - наткнулся на такой способ симметрирования недавно. Сам пока не пробовал, к большому сожалению, МУ-поделки отложены на неопределённый срок.

Изменено 20 декабря, 2022 пользователем thickman

[Obergan Alexey]

12 minutes ago, max-ti said:

попробуй немного по-другому

Такие сердечники у меня есть  Уже попробовал из одного выудить наноленту. Результат - куча мелкой крошки и час выкалупывания заноз

26 minutes ago, thickman said:

И толщина приличная – 0.1мм

Не, там про 0.1 мм написано "по сравнению с обычными плёнками толщиной 0.1мм". У этой 0.02мм. Хотя в то же время написано, что она вполне гибкая. Но похоже всё-таки прямоугольная петля у неё... 

Spoiler

Опять-таки данная картинка приведена у некоторых продавцов данного материала, но какой цвет петли относится к какому материалу - ненаписано. Может это вообще картинка взятая от балды. Думаю, может стоит всё-таки пожертвовать 25-ю еврами, да взять на тест   В конце концов, можно через рулон продеть несколько витков меди, да снять петлю гистерезиса для этой импровизированной "катушки"

38 minutes ago, thickman said:

но сердечник при этом  будет довольно сильно греться

Это да, феррит явно не одобрит такое издевательство над ним. С зазором меньше потерь будет

@z_vip, я тут в теме смотрел вы вроде пользовались синими кондёрчиками для демпфирования и говорили что они грелись. А какая ёмкость была ? А то у меня есть CBB82 на 1600 вольт. Они себя вполне  неплохо чувствуют, но минимальная ёмкость, которую удалось раздобыть - это 330 пФ. Хотелось бы поменьше попробовать. А на сотку есть только такие синенькие.

[max-ti]

1 час назад, Obergan Alexey сказал:

Такие сердечники у меня есть

Ой, прошу пардону, невнимателен был.

на али цена на пермаллой ухх какая недетская. Да и в самом Китае тоже не забалуешь, почти 600рубликов за метр.

[irfps]

Добрый вечер.

 gyrator. Вы писали:

Нет, у меня работает с фазировкой из мульки. Иначе, зачем бы мне геморрой с коррекцией КД? И фазировка рабочих обмоток "причём", т.к. фазировка витка симметрилки определяется именно фазировкой рабочих обмоток. Витки и тех  и других включены встречно.  Работоспособность симметрилки проверяется по наличию-отсутствию возбуда при подключении цепи ОС по напружности,  вследствие значительного разброса  магнитных параметров колечек мумуки.

Так и не осознал. Подскажите пож., почему?  Не совсем понятно какую роль выполняет дополнительная индуктивность в цепи симметрирования? 

Сумел сделать, как то работающие модели, с синфазной петлей симметрирования(FBs2), с противофазной(FBd2) , и разомкнутой(FBn2). В модель МУ внес не симметрию, в виде немного разной индуктивности(разница в 2 витка в нелинейной индуктивности) в плечах. Поэкспериментировал с различными индуктивностями и сопротивлениями, включенными последовательно, в цепь петли симметрирования МУ. Так вот, у меня в моделях,  симметрирует только противофазное включение, как в карандашной схеме. Синфазное, заставить симметрировать так и не получилось.

Подскажите пож., в каком месте я допустил неточность?

В реальности, без доп. индуктивности в цепи симметрирования, схема не работает корректно, синфазная не работает вовсе, нет регулирования, несмотря на существенный ток управления. Противофазная не ограничивает ток в КЗ, не смотря на запертый МУ, но при добавлении индуктивности, в режиме КЗ работает корректно, однако, при этом теряется устойчивость обратной связи. При нагрузке, начиная от 1ома все работает корректно.

Благодарю.

thickman

Благодарю. Очень и интересно.

Жаль, стало не интересно, или слишком много работы? 

С уважением.

FBd2.asc FBs2.asc FBn2.asc

[gyrator]

11 часов назад, thickman сказал:

компенсировать обратную связь

Если юзать управу имени коллеги Нищеброда на ШИМ-контроллере, то симметрировать вообще ничего не нужно, даже при большом разбросе параметров нанобаранок. Я поначалу скептически отнёсся к его варианту руления, каюсь, но погоняв мульки убедился, что ШИМ рулька очень устойчива ко всякоразным перекосам, как и деменструировал он на своих мульках, вводя в схемулю лошадиную разницу в витках и сечении дросселей насыщения.

Кстати, каррент мод управа по среднему току, что живописана в буржуйской помогалке по мумукам, также обеспечивает хорошую компенсацию возможного перекоса, точно также, как она это делает в двухтактных ШИМ-питальниках, предотвращая одностороннее насыщение сердешного СТ.

31 минуту назад, irfps сказал:

какую роль выполняет дополнительная индуктивность в цепи симметрирования? 

ИМХО, она "запоминает" вольт-секунды от предыдущего такта, компенсируя возможный разбаланс последующего и не даёт скукожить индуктивность дросселя насыщения, что очень актуально при сбросе тока нагрузки и работе на хх.

Изменено 20 декабря, 2022 пользователем gyrator

[Obergan Alexey]

Ну вот, в рамках подготовки к сборке полноценного мостика, начал мотать коммутационный трансформатор

Spoiler

Намотать на такое колечко 180 витков провода 0.2 - тот ещё мазохизм. В ряд бы столько витков не влезло, а в два слоя мотать - так себе идея, учитывая высокую разность потенциалов между слоями. Выкрутился следующим образом. Намотал 10 витков, потом перекинул виток на начало десятка и намотал поверх ещё 5 витков. Итого индуктивность 340 мГн на 10-ти килогерцах. На рабочей частоте конечно поменее будет, но это уже особенность нанокристаллов - с частотой уходит проницаемость. У HITACHI ещё по-божески. Конкретно у этого колечка 10 микрогенри на виток квадрат при 10 килогерцах и 6 при ста. У колечек от дядюшки Ляо там индуктивность вообще почти в 10 раз отличается для килогерца и 100 килогерц

[z_vip]

@Obergan Alexey  привет

Синие дешовые китайцы(1000 В 820,1000 пФ проверялись в виде демпфера, у них ESR 25-28 Ом) 4 руб за штуку не держат импульсный режим, их типа пихать в Y конденсаторы, хотя они и без сертификата(( - но маэстро писал надо тестировать, не греется, значит гуд, производители разные бывают

Хороший керамический конденсатор мне не купить

Я для демпфера использую советские К15-50, К78-2, покупаю на разборках старых телеков -они гуд, просто Али мне недоступен напрямую увы(((

Удачи

 

@Obergan Alexey

12 часов назад, Obergan Alexey сказал:

Ну вот, в рамках подготовки к сборке полноценного мостика, начал мотать коммутационный трансформатор

Не хотели бы вы пойти сложным путем - намотать на обычном Ш- феррите обводной трансформатор 315 В / 12 В(добавить зазор)  и коммутационный сделать с пятью низковольтными обмотками, скруткой из пяти проводов, три из которых выполнить проводом МГТФ(TIW ) для верхних ключей и связи, и две для нижних  ключей эмальпроводом?

Этот подход более разумен, так как позволяет использовать зеленые кольца синфазных дросселей с проницаемостью от 6000, не очевидный плюс можно менять выходные СТ как перчатки в макете под разные нужды, маэстро вообще запускает макет без выходного трансформатора для отладки. Еще большой плюс можно встроить МУ на  Ш- феррите в первичную обмотку

И главное выполнить изоляцию проще в обводном трансформаторе и мотать Ш   с каркасом одно удовольствие

Удачи

 

Изменено 21 декабря, 2022 пользователем z_vip

[Obergan Alexey]

3 hours ago, z_vip said:

Не хотели бы вы пойти сложным путем

Такой расклад тоже не особо мешает менять СТ. Основное условие, которое озвучивал thickman, выполнено. А именно большая индуктивность, благодаря использованию наноколечка. Причём в мосте это даже лучше подходит, т.к. количество витков нужно увеличить вдвое, а индуктивность при этом поднимется в 4 раза.

3 hours ago, z_vip said:

скруткой из пяти проводов

Если заморачиваться с лишним моточным изделием, то зачем из 5, если можно обводной трансформатор подключить непосредственно к одной из затворных обмоток. В общем-то не вижу причин заморачиваться с усложнением конструкции.

Тем временем собрал в симуляторе мостик.

Spoiler

Правда нет в наличие всякой высокочастотной биполярной экзотики, поэтому взял BD140 вместо BCW68G. Для этого пришлось R4 сделать 4.3к, чтоб ток через него в режиме ограничения не превышал даташитных 1.5 ампер. Вот так всё это работает в момент зарядки выходной ёмкости

Spoiler

А вот режим малой нагрузки. ПНН есть.

Spoiler

В общем-то можно пробовать собирать в железе. Единственная проблема, что при большой мощности не получится снять осциллограммы, т.к. слишком большая просадка на разделительном трансформаторе даже при 60 ваттах нагрузки. Можно конечно попробовать БП включить непосредственно в сеть, а осциллограф через разделительный трансформатор.

Кстати неплохая получается возможность дла всяких standby режимов. Сделать схему управления, которая чтоб включить, подаёт импульс на один из затворов, а чтоб выключить - замыкает на землю базу Q1

[Obergan Alexey]

А вот мостик на 12 вольт для инвертора

Spoiler

Такое конечно динистором не запустишь, надо как-то выкручиваться. Есть у кого идея, как можно это дело стартануть ? Желательно не прибегая к схеме одиночного импульса на 555 таймере

 

МУ5.asc

Изменено 21 декабря, 2022 пользователем Obergan Alexey

[z_vip]

@Obergan Alexey страницу назад я выкладывал пушпул 3-4,5 В -> 2х12.5 В, и проект катушка зажигания на mt3608(модуль mt3608 работает от 2,2 В и сам пушпул от 2,5 В при загруке 15 Вт) - там запуск динистором все наладил и работает

на 12 В на 555 можно повышайку сделать с учетверением напряжения и запуск динистором

Теперь там интегрирую в новый макет пушпул 3-4,5 В -> 5 В 2 А синхронный выпрямитель с управление на МУ

Удачного

[Obergan Alexey]

На 555-м можно и без всяких повышаек обойтись для 12-ти вольт. И без динисторов. На 555-м есть схемы, подающие одиночные импульсы. Но это всё равно как-то не кошерно. Не должна же схема запуска быть сложнее чем сам инвертор

Можно что-нибудь с тиристором придумать, аналогичное динистору

[irfps]

Добрый вечер.

gyrator.

Благодарю. Очень интересно.

Попробую сделать модель МУ с импульсным управлением. Как Вы считаете, для удобства управления, имеет ли смысл намотать отдельные обмотки для управления МУ? Как в статье Роберта Ватсона. Возможно они позволят сделать управление без оптодрайвера. К тому же, подобрав витки этих обмоток управления, возможно улучшить симметрию.  Несколько печалит существенное усложнение схемы управления. Пока не осознал какая должна быть синхронизация импульсов управления МУ  с выходным импульсом.

Вы писали.

" что живописана в буржуйской помогалке по мумукам"

К сож, кроме статьи Ватсона и ее клонов, ничего путного  не нашел. Если возможно, поделитесь пож. ссылкой. Буду благодарен.

 

"ИМХО, она "запоминает" вольт-секунды от предыдущего такта, компенсируя возможный разбаланс последующего и не даёт скукожить индуктивность дросселя насыщения, что очень актуально при сбросе тока нагрузки и работе на хх."

Правильно ли я понял, Вы имели в виду источник напряжения с емкостной нагрузкой, при переходе с рабочего режима на ХХ? Просто до этого я еще не добрался, пока только источник тока  с резистивной нагрузкой смотрю. То есть, трудность эта еще впереди? 

С уважением.

[Obergan Alexey]

Примерно вот таким получился запуск от 12-ти вольт

Spoiler

Вместо источника V2, подающего импульсы, полагается RC цепочка. Просто симулятор считает как-то странно. Т.е. в момент начала симуляции напряжение на конденсаторе уже устоявшееся. Так что обманом сию вольность не считаю. Может конечно есть ещё более простые решения. 

Кстати, @z_vip, вполне возможно, что сие непотребство запустит и ваш инвертор, наботающий от 3.7 вольт. Только надо будет на коммутирующем трансформаторе сделать т.н. стартерную обмотку. Количество витков на которой будет составлять примерно треть/четверть от затворных. И на эту обмотку подать пусковой импульс.

Ещё более простой вариант. Можно даже сказать, что примитивный

Spoiler

Вопрос лишь в том, как данная кухня поведёт себя в железе, когда при включении возникнет дребезг контактов

Изменено 21 декабря, 2022 пользователем Obergan Alexey

[z_vip]

@Obergan Alexey Q1,Q3 создают тиристор, включенный параллельно источнику питания? и как это будет работать? КЗ по источнику и потом бросок тока?

Можно конечно использовать тиристор но напряжения не хватит 3,2 В минимум рабочее минус 1,1 В на тиристоре, получим 2,1 В на конденсаторе, энергии мало будет для запуска возможно... надо как то потестить, но при 3,2 В без повышайки не обойтись

Кстати пробовал пускать кондером 1 мкФ заряженным до 5 В не запускается, а динистором с 0,033 мкф на 28 В запускается легко. Осциллограммы показывают очень короткий импульс и далее колебательный процесс в коммутирующем дросселе и потом запуск. Пока проще 3608 ничего не нарыл, при таком низком напряжении

Удачного

 

 

[Obergan Alexey]

Удалось сэкономить один транзистор

Spoiler

@z_vip, тут Q1, Q2(в новой схеме) образуют защёлку. В момент включения схемы, потенциал на базе Q1 равен напряжению питания и транзюк закрыт. Через R7 медленно заряжается конденсатор C1 и потенциал на базе падает. Когда упадёт ниже порога, транзистор начинает открываться, а Q2 ускоряет открытие. Чтоб импульс был резкий, а не плавный. Далее, D2 и C3 просто ограждают схему старта от затворных импульсов.

UPD. Q1 неправильно воткнут - надо перевернуть. Также через Q2 хреначит 8 ампер. Надо ещё в эмиттер килоом вкорячить.

Изменено 21 декабря, 2022 пользователем Obergan Alexey

[gyrator]

7 часов назад, irfps сказал:

Попробую сделать модель МУ с импульсным управлением.

Для начала попробуйте довести до свою ума линейную рульку. Ваши варианты не работоспособны по причине неправильной коррекции АЧХ и отсутствия компенсации размагничивающего действия шоттки в выпрямителе, а это приводит к значительному сокращению Кзап. Если вы не разберётесь с упомянутыми вопросами, то полноценную мумуку сваять не получится.

[mihelson]

11 часов назад, Obergan Alexey сказал:

напряжение на конденсаторе уже устоявшееся

 

[irfps]

Добрый вечер.

 

gyrator

Благодарю, за подсказку.

Подправил модель, в силу своего непрофессионального понимания. Про коррекцию АЧХ, мысли были, но, благодаря Вам, теперь это место стало понятнее.

Правильно ли я понял, что компенсация   размагничивающего действия шоттки в выпрямителе, это цепь R19 C8 L27  и емкость D15, или необходимо вводить отдельную цепь?

С уважением.

FBs22.asc FBs221.asc FBs223.asc

[gyrator]

37 минут назад, irfps сказал:

или необходимо вводить отдельную цепь?

Мой опыт ваяния мумук говорит о том, что без специальной цепи компенсации размагничивающего действия выпрямительных диодов шоттки (или фетиков синхроннного выпрямителя) толку не будет по причине неприемлемого уменьшения максимального Кзап и, как следствие, сужения диапазона регулирования. Другими словами, если у вас Кзап может меняться от 0 до 0,9-это есть хорошо, а если от 0 до 0,5, то это никуда не годится. Опять же, поскольку магнитный усилитель на нанобаранках хоть и называется быстродействующим, но таки он не сравнится по  быстродействию с полевиком или биполяром в качестве ключей, а это требует значительной величины ёмкости после накопительного дросселя, чтобы отрабатывать сброс-наброс нагрузки с приемлемыми выбросами и провалами выходного напряжения. Отсюда вывод, что стабилизатор на дросселях насыщения с выходной ёмкостью в 1 мкФ будет обладать никудышней стабильностью при динамической нагрузке и повышенной пульсацией на двойной частоте коммутации питающей тарахтелки. А, например, с 1000 мкФ  стабильность и пульсации будут вполне приемлемыми.

Кроме того, ведь стабилизатор должен отрабатывать и пульсации сетевого выпрямителя с частотой 100 Гц, а при мелкой выходной ёмкости цепи коррекции, обеспечивающие устойчивую работу мумуки, не позволят эффективно давить упомянутый пульсон.

Замечу также, что введение датчика тока непосредственно в цепь ОС по напряжению приводит к заметной нестабильности выходного напряжения при изменении тока нагрузки, что не есть хорошо для любого стабилизатора.

Следует также обращать внимание на реакцию стабилизатора при сбросе нагрузки до холостого хода. Стабильность выходного напряжения при этом должна оставаться неизменной. Для мумуки режим хх является не комфортным вследствие конечной величины реактивного сопротивления магнитного ключа, которое существенно меньше, чем сопротивление полупроводникового ключа в закрытом состоянии.